可调式乘员约束系统碰撞试验装置的制作方法

本发明主要涉及一种乘员安全测试设备，尤其是涉及一种对汽车乘员约束系统进行安全性研究、试验和检验用的试验装置。

背景技术：

随着汽车安全技术的进步以及人们安全意识的提高，汽车的碰撞安全性日益受到重视。当汽车发生碰撞时，首先是汽车与外界障碍物发生一次碰撞。然后，在惯性力的作用下，乘客会与汽车内饰发生二次碰撞。乘员约束系统可以显著降低乘员发生二次碰撞的风险，从而有效保护乘员的人身安全，因此设计合理的约束系统对于提高汽车安全性极其重要。

为使不同乘员在车辆发生碰撞时均能得到最佳保护，需要根据不同车型和不同乘员体征对约束系统参数进行匹配。为检验匹配的约束系统参数对乘员的保护效果，需要特定的装置进行碰撞试验对其进行测试。但在目前所设计的约束系统碰撞试验装置中，乘员约束系统参数一般为固定参数或者可调节的参数有限，例如仅对座椅实现前后调节，或仅对坐垫和靠背倾角进行调节，或只能进行安全带或是安全气囊的单独匹配研究。由于这些装置调节范围有限，只能研究单一特定约束系统参数匹配下乘员的运动及损伤情况，不能够综合地反映各个调节参数同时匹配乘员的体征参数对试验结果的影响，这不符合实车开发中综合考虑各个因素实现各约束系统参数的最优匹配的情况。

技术实现要素：

本发明技术要解决的技术问题是，提供一种既能够调节座椅前后位置、高度位置和坐垫及靠背倾角，又能对方向盘进行竖直和前后方向调节，同时还能对安全带的上下固定点及卷收器位置进行调节，实现与具有不同体型乘员进行参数匹配的结构简单、调节方便、成本低廉的可调式乘员约束系统碰撞试验装置。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种可调式乘员约束系统碰撞试验装置，包括方向盘多向综合调节机构、安全带多向综合调节机构、刚性试验座椅多向综合调节机构。

进一步地，整个装置通过承载板固定螺栓固定在碰撞试验台车上。

进一步地，方向盘多向综合调节机构包括方向盘固定架、方向盘、转向管柱固定螺母、滑槽轴套、方向盘固定螺母、方向盘丝杠。

进一步地，滑槽轴套设有连接板，通过转向管柱固定螺母将连接板固定在方向盘固定架上并选择合适角度进行紧固，方向盘丝杠通过方向盘固定螺母连接在滑槽轴套上可在轴套中上下移动并在合适位置进行紧固。

进一步地，方向盘上设有固定安全气囊的安全气囊固定孔。

进一步地，安全带多向综合调节机构包括安全带上固定点调节机构，安全带下固定点调节机构，卷收器调节机构。

进一步地，安全带上固定点调节机构包括安全带固定架、滑槽板固定螺栓、上固定点上连接板、上固定点下连接板、滑槽板、导向板固定螺栓、导向板。

进一步地，导向板与滑槽板紧固连接，导向板固定螺栓可在滑槽板的滑槽内上下移动并在合适位置进行紧固，滑槽板与上固定点上下连接板紧固连接，滑槽板固定螺栓可在上固定点上下连接板的滑槽内左右移动并在合适位置进行紧固。

进一步地，安全带下固定点调节机构包括安全带固定架、下固定点连接板、固定片、下固定点固定螺栓。

进一步地，安全带织带与固定片固定在连接板上，下固定点固定螺栓可在下固定点连接板的滑槽内左右移动并在合适位置进行紧固。

进一步地，卷收器调节机构包括安全带固定架、安全带织带、卷收器、卷收器固定螺栓、附板。

进一步地，卷收器固定在附板的滑槽中，卷收器固定螺栓可在附板的滑槽内左右移动并在合适位置进行紧固。

进一步地，刚性试验座椅多向综合调节机构包括座椅靠背角度调节机构，座椅前后调节机构，座椅坐垫角度调节机构，座椅高度调节机构。

进一步地，座椅靠背角度调节机构包括座椅支撑杆、座椅靠背板、座椅角度调节板、靠背板固定螺栓、旋转轴。

进一步地，座椅靠背板设有靠背板旋转套筒可相对旋转轴转动，座椅角度调节板固定在支撑杆的滑槽中，靠背板固定螺栓可分别在座椅角度调节板和座椅支撑杆的滑槽内移动并在合适位置进行紧固。

进一步地，座椅前后调节机构包括锁止卡块、上滑道、下滑道、锁止卡块固定螺栓。

进一步地，上滑道可在下滑道内滑动，上滑道设有齿槽，下滑道设有锁止板与下滑道刚性连接，锁止卡块设有方形齿与齿槽相互啮合，并通过锁止卡块固定螺栓固定于锁止板上。

进一步地，座椅坐垫角度调节机构包括旋转轴、座椅坐垫板、座椅上直梁、坐垫丝杠、坐垫板固定螺母、座椅上横梁。

座椅坐垫板设有坐垫板旋转套筒可相对旋转轴转动，座椅坐垫板通过旋转套筒与坐垫丝杠相连，坐垫丝杠可相对旋转套筒转动，坐垫丝杠可于座椅上横梁中心孔中移动并通过坐垫板固定螺母在合适位置进行紧固。

进一步地，座椅高度调节机构包括座椅支撑杆、旋转轴、座椅上直梁、座椅上横梁、座椅下横梁、升降梁、座椅后横梁、高度调节机构固定螺母、座椅升降丝杠、滑轮。

进一步地，升降梁前端都设有滑轮可分别在座椅上直梁与座椅支撑杆的滑槽内滚动，升 降梁下端滑轮与座椅丝杠相连，座椅丝杠可于座椅后横梁中心孔中移动并通过高度调节机构固定螺母在合适位置进行紧固。

本发明之可调式乘员约束系统碰撞试验装置，通过方向盘多向综合调节机构、安全带多向综合调节机构、刚性试验座椅多向综合调节机构，可以针对不同车型和不同体征乘员对座椅前后、高度、坐垫靠背角度、安全带匹配、方向盘上下、前后位置等约束系统参数进行综合调节，在碰撞试验中最大程度地综合考虑约束系统参数、得到与实车碰撞最为接近的动态响应。

本发明中的方向盘多向综合调节机构、安全带多向综合调节机构、刚性试验座椅多向综合调节机构，结构简单，调整方便，加工容易。

本发明中通过方向盘多向综合调节机构、安全带多向综合调节机构、刚性试验座椅多向综合调节机构的调整，能适应不同车型和不同体征的乘员，实现了“一物多用”，大大节约了碰撞试验成本。

附图说明

此处附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例的主体结构示意图(轴测图)；

图2是图1所示实施例的主视图；

图3是图1所示实施例的方向盘多向综合调节机构的结构示意图(轴测图)；

图4是图3中方向盘多向综合调节机构的主视图；

图5是图1所示实施例的安全带多向综合调节机构的主视图与侧视图；

图6是图5中安全带多向综合调节机构的上固定点调节机构的轴测图；

图7是图5中安全带多向综合调节机构的下固定点调节机构的轴测图；

图8是图5中安全带多向综合调节机构的卷收器调节机构的轴测图；

图9是图1所示实施例的座椅靠背角度调节机构的结构示意图(轴测图)；

图10是图1所示实施例的座椅前后调节机构的机构示意图(轴测图)；

图11是图10中座椅前后调节机构的锁止部分的结构示意图(轴测图)；

图12是图1所示实施例的座椅坐垫角度调节机构的结构示意图(轴测图)；

图13是图1所示实施例的座椅前后调节机构的结构示意图(轴测图)。

图例说明

1-方向盘多向综合调节机构；2-安全带多向综合调节机构；3-刚性试验座椅多向综合调节机构；4-座椅靠背角度调节机构；5-座椅前后调节机构；6-座椅坐垫角度调节机构；7-座椅高度调节机构；8-方向盘固定架；9-方向盘；10-安全带织带；11-安全带固定架；12-座椅支撑杆；13-转向管柱固定螺母；14-滑槽轴套；15-连接板；16-安全气囊固定孔；17-方向盘 固定螺母；18-方向盘丝杠；19-卷收器调节机构；20-安全带上固定点调节机构；21-安全带固定架；22-上固定点下连接板；23-安全带下固定点调节机构；24-滑槽板固定螺栓；25-滑槽板；26-导向板固定螺栓；27-导向板；28-上固定点上连接板；29-下固定点连接板；30-固定片；31-下固定点固定螺栓；32-卷收器；33-卷收器固定螺栓；34-附板；35-座椅靠背板；36-座椅角度调节板；37-靠背板固定螺栓；38-旋转轴；39-座椅坐垫板；40-锁止卡块；41-齿槽；42-上滑道；43-下滑道；44-锁止卡块固定螺栓；45-锁止板；46-座椅上直梁；47-旋转轴套；48-坐垫丝杠；49-坐垫板固定螺母；50-座椅上横梁；51-座椅下横梁；52-升降梁；53-座椅后横梁；54-高度调节机构固定螺母；55-座椅升降丝杠；56-滑轮；57-靠背板旋转套筒；58-坐垫板旋转套筒；59-承载板；60-承载板固定螺栓；61-碰撞试验台车。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1和图2，本实施例包括承载板59，碰撞试验台车61，方向盘多向综合调节机构1，安全带多向综合调节机构2，刚性试验座椅多向综合调节机构3，承载板59通过承载板固定螺栓60固定在碰撞试验台车61上。

参照图3和图4，方向盘多向综合调节机构1包括方向盘固定架8、方向盘9、转向管柱固定螺母13、滑槽轴套14、方向盘固定螺母17、方向盘丝杠18；滑槽轴套14设有带滑槽连接板15，通过转向管柱固定螺母13将连接板固定在方向盘固定架8上，连接板15可相对方向盘固定架8滑动并在合适位置通过转向管柱固定螺母13进行紧固，方向盘丝杠18可在滑槽轴套14中上下移动并通过方向盘固定螺母17在合适位置进行紧固，方向盘丝杠18与方向盘9刚性连接，方向盘9上设有固定安全气囊的安全气囊固定孔16。

参照图5至图8，安全带多向综合调节机构2包括卷收器调节机构19、安全带上固定点调节机构20、安全带下固定点调节机构23、还包括安全带固定架21、安全带织带10。

参照图5和图6，安全带上固定点调节机构20包括安全带固定架21、滑槽板固定螺栓24、滑槽板25、导向板固定螺栓26、导向板27、上固定点下连接板22、上固定点上连接板28；导向板27通过导向板固定螺栓26固定在滑槽板25上，导向板固定螺栓26可在滑槽板25的滑槽内上下移动并在合适位置进行紧固，滑槽板25通过滑槽板固定螺栓24固定在上固定点上下连接板28、22上，滑槽板固定螺栓24可在上固定点上下连接板28、22的滑槽内左右移动并在合适位置进行紧固，上固定点上下连接板28、22与安全带固定架21刚性连接。

参照图5和图7，安全带下固定点调节机构23包括安全带固定架21、下固定点连接板29、固定片30、下固定点固定螺栓31；安全带织带10可缠绕在固定片30上并与固定片30一起通过下固定点固定螺栓31固定在下固定点连接板29上，下固定点固定螺栓31可在下固定点连接板29的滑槽内左右移动并在合适位置进行紧固。

参照图5和图8，卷收器调节机构19包括安全带固定架21、安全带织带10、卷收器32、卷收器固定螺栓33、附板34；卷收器32通过卷收器固定螺栓33固定在附板34的滑槽中，卷收器固定螺栓33可在附板34的滑槽内左右移动并在合适位置进行紧固。

参照图9，座椅靠背角度调节机构4包括座椅支撑杆12、座椅靠背板35、座椅角度调节板36、靠背板固定螺栓37、旋转轴38；座椅靠背板35设有靠背板旋转套筒57可相对旋转轴38转动，座椅角度调节板36通过靠背板固定螺栓37固定在支撑杆12的滑槽中，靠背板固定螺栓37可分别在座椅角度调节板36和座椅支撑杆12的滑槽内移动并在合适位置进行紧固，座椅角度调节板36与座椅靠背板35刚性连接。

参照图10与图11，座椅前后调节机构5包括锁止卡块40、上滑道42、下滑道43、锁止卡块固定螺栓44；上滑道设有齿槽41，下滑道设有锁止板45与下滑道刚性连接，锁止卡块40设有方形齿与齿槽41相互啮合，并通过锁止卡块固定螺栓44固定于锁止板45上，上滑道42可在下滑道43内滑动并通过锁止卡块40在合适位置进行紧固，上下滑道42和43都开有螺栓孔分别与座椅支撑杆12、承载板59紧固连接。

参照图12，座椅坐垫角度调节机构6包括旋转轴38、座椅坐垫板39、座椅上直梁46、坐垫丝杠48、坐垫板固定螺母49、座椅上横梁50；座椅坐垫板39设有坐垫板旋转套筒58可相对旋转轴38转动，座椅坐垫板通过旋转套筒47与坐垫丝杠48相连，坐垫丝杠48可相对旋转套筒47转动，坐垫丝杠48可于座椅上横梁50中心孔中移动并通过坐垫板固定螺母49在合适位置进行紧固，座椅上横梁50可绕中心轴转动使中心孔轴线与坐垫丝杠48相合。

参照图13，座椅高度调节机构7包括座椅支撑杆12、旋转轴38、座椅上直梁46、座椅上横梁50、座椅下横梁51、升降梁52、座椅后横梁53、高度调节机构固定螺母54、座椅升降丝杠55、滑轮56；升降梁52前端都设有滑轮56可分别在座椅上直梁46与座椅支撑杆12的滑槽内滚动，升降梁52下端滑轮与座椅丝杠55相连，座椅丝杠可于座椅后横梁53中心孔中移动并通过坐垫板固定螺母49在合适位置进行紧固。

具体实施方式

下面通过一个实例来说明调整原理

正面碰撞中多用hybridiii50百分位的男性假人对车辆碰撞中乘员的损伤情况进行测量，hybridiii假人是基于欧美人体统计学参数设计和开发出来的，50百分位代表了人体统计学里的中等体型参数，其对应的身高和体重分别是177mm，77.7kg，具有类人化的形态和与人相似的生物力学响应。

将hybridiii50百分位假人抬放在座椅坐垫板39上，首先调节座椅前后位置，参照图10与图11，松开锁止卡块40与下滑道锁止板45连接的锁止卡块固定螺栓44，取出卡在上滑道中锁止卡块40，移动上滑道42，使得假人调节到最适宜的座椅前后位置，将锁止卡块40卡入上滑道齿槽41内，拧紧固定螺母44。

然后调节高度，参照图13，松开高度调节机构固定螺母54并进行调节，使得座椅升降丝杠55前后移动，带动升降梁52上的滑轮56在各滑槽中滚动，从而使得升降梁52转动，使得座椅坐垫板39上升或下降并调整至合适位置，同时靠背板固定螺栓37在座椅支撑杆12滑槽中滑动，使得座椅靠背板上升或下降，调节高度至最适合假人的位置，紧固高度调节机构固定螺母54和靠背板固定螺栓37。

然后调节座椅坐垫39板座椅靠背板35的倾角，参照图9和图12，松开坐垫板固定螺母49，调节坐垫丝杆48的高度，使得座椅坐垫板39绕旋转轴38转动，同时座椅上横梁50跟随转动，保持坐垫丝杆48与座椅上横梁50端面垂直，调节到最适合假人的倾角，将坐垫板固定螺母49拧紧对丝杆进行固定；松开座椅支撑杆12上的靠背板固定螺栓37，调节座椅靠背板35的倾角，使得靠背板固定螺栓37在座椅角度调节板36的滑槽内中滑动，从而座椅靠背板35绕旋转轴38转动，调节靠背板到适宜的位置，将靠背板固定螺栓37进行紧固。

然后调节安全带上下固定点和卷收器位置，参照图5至图8，松开滑槽板25两端的滑槽板固定螺栓24，使其可以在上固定点上连接板28的滑槽中滑动，调节到适合的前后位置，将滑槽板固定螺栓24拧紧，根据假人身高，松开导向板固定螺栓26，将滑槽板25上的导向板27调节到合适的高度，并将导向板固定螺栓26进行紧固，此时安全带上固定点调节到最合适的位置；松开安全带下固定点下固定点固定螺栓31和卷收器上的卷收器固定螺栓33，对下固定点和卷收器的前后位置进行调节，使安全带上下固定点及卷收器固定点保持在同一条竖直的直线上，调到最适宜的位置处将下固定点固定螺栓31和卷收器固定螺栓33进行紧固。

然后调节方向盘位置，参照图3和图4，松开方向盘丝杠18上的方向盘固定螺母17，调节方向盘丝杠18使其在滑槽轴套14中滑动，将方向盘9调节到适宜的前后位置，用方向盘固定螺母17对方向盘丝杆18进行紧固；松开滑槽轴套14弧形板上的转向管柱固定螺母13，调节连接板15在方向盘固定架8的转动的角度，使方向盘9调节到最适宜的高度，紧固转向管柱固定螺母13。此时，假人的手臂正好以最舒适的姿势置于方向盘9上。

然后安装安全气囊，松开方向盘9上的安全气囊安装孔16中的螺栓，将安全气囊以正确的位置安装在方向盘9中间，并将螺栓紧固。

最后将该试验调节装置安装在碰撞试验台车上，实现约束系统试验装置与台车的结合，达到约束系统的调节参数与实车上基本相同的状况，通过配重，调节各参数后，使得本发明能在最大程度上模拟实车碰撞中约束系统各参数对乘员损伤的影响。

以上所述仅为本发明的其中之一实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。